基于DGT和化学提取法研究浙西北地质高背景区土壤镉生物有效性

地质高背景区相较于人类活动引起的土壤镉污染影响范围更广,在区域尺度上对生态系统和人类健康构成危害。土壤镉生物有效性是决定其生物可利用性、生物毒性的关键因素,因此探寻可行的土壤镉生物有效性评价方法对污染农用地安全利用和风险管控具有重要的理论和实际意义。DGT技术、单一提取法、连续提取法和土壤溶液法常用于测定土壤有效镉,但已有研究成果主要基于同种土地利用类型土壤的室内盆栽实验,难以代表自然污染土壤中的复杂情况。为探明各土壤重金属有效态提取技术对地质高背景区不同土地利用类型土壤Cd生物有效性评估效果,本文以浙江西北部土壤Cd高地质背景区水田土壤-水稻籽实和旱地土壤-小白菜样品为研究对象,实验应用DGT技术、单一提取法(0.01mol/L氯化钙提取)、连续提取法(七步连续提取)和土壤溶液法评价土壤中镉生物有效性。结果显示:①研究区水田和旱地土壤Cd平均含量分别为1.07mg/kg和0.73mg/kg,显著高于浙江和全国土壤平均水平,Cd的异常富集主要与浙西北地区广泛分布的黑色岩系有关。②相较于碳酸盐岩区,黑色岩系区土壤中Cd的生物有效组分占比较高,水田和旱地土壤Cd的活动系数(MF)高达59.9%和51.8%,Cd易在土壤-作物系统中发生迁移富集;③植物体内镉含量Cd-P与不同方法测定的有效镉含量均呈显著正相关,但Cd-P与DGT技术测定的有效镉含量相关性优于其他三种方法,水田土壤测得的有效Cd与水稻籽实相关关系:C_(soln)>C_(DGT)>C_(Cacl_(2))>C_(F_(1)+F_(2)+F_(3)),旱地土壤测得的有效Cd与小白菜相关关系:CDGT>C_(Cacl_(2))>C_(F_(1)+F_(2)+F_(3))>C_(soln)。综合比较不同土壤有效Cd测定方法的优缺点,DGT技术可以模拟植物体对Cd的动态吸收过程,更能准确地反映土壤Cd生物有效性,预测作物Cd含量水平,这与已有研究成果一致。此外,本文研究成果表明DGT技术评价土壤Cd生物有效性,不仅适用于人为污染区,也可应用于地质高背景区。

基于LDHs-DGT的环境中活性态Cr原位提取检测方法研究

为原位监测土壤Cr的形态变化,本研究开发了一种以纳米Mg/Al双层氢氧化物(Mg/Al-LDHs)作为结合膜的梯度扩散薄膜(LDHs-DGT)装置,并通过ICP-MS和超痕量六价铬分析仪联用,实现对环境中活性态Cr含量及Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的原位提取、测定。实验结果表明,该装置中LDHs结合膜对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)均有较快的吸附速率,其最大吸附量分别是181.27μg·cm^(-2)和176.29μg·cm^(-2),该装置可在pH为5~8、离子强度小于50 mmol·L^(-1)的环境中对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)实现准确提取,能够有效避免干扰离子对装置的影响,空白背景值为4.9 ng,方法检出限为0.22 ng·mL^(-1),Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在扩散膜中的扩散系数分别为(3.58±0.02)×10^(-6)cm^(2)·s^(-1)和(7.03±0.09)×10^(-6)cm^(2)·s^(-1)。LDHs-DGT可以高效侦测土壤活性态Cr的时空变化态势,并能对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的价态变化进行动态监测。

利用DGT高分辨率研究沉积物孔隙水中重金属的浓度和释放通量

2006年5月采集了大辽河河段3个忙状沉积物，测定了沉积物的理化性质和重金属元素的含量，并利用常规离心方法和DGT方法测定了柱状沉积物孔隙水中重金属元素的含量．研究发现沉积物中cd、co、cr和cu元素含量高低的顺序依次是Cr〉Cu〉Co〉Cd．用DGT方法测定的孔隙水中cd、co、cr和cu的浓度比用离心方法测定的浓度要低．DGT测定的孔隙水中cd、co、cr和cu的浓度Cdgt与离心方法测定的孔隙水浓度c的平均比值JR分别为0．389、0．328、0．863和0．403，这说明沉积物中这几种金属从固相到液相的再补给速率大小遵循如下规律：Cr〉Cu〉Cd〉Co．沉积物中cd、co、cr和cu元素的释放通量分别为1．12×10^-7～3．28×10^-7mmol／（cm^2·s）、2．48×10^-7～10．40×10^-7mmol／（cm^2·s）、8．80×10^-6～12．65×10^-6mmol／（cm^2·s）和6．14×10^～6-13．93×10^-6mmol／（cm^2·s）．相关分析结果表明，cd和cu元素的迁移转化主要受有机质影响；而cr元素的迁移转化除了受有机质影响外，还受铁锰氧化物影响比较显著；而co元素可能受氧化还原电位影响较大．

梯度薄膜扩散技术(DGT)与传统化学方法评估黑麦草吸收Cd的对比

为研究不同方法评估黑麦草吸收Cd的效果,采集了16个不同理化性质实际Cd污染土壤,盆栽试验种植黑麦草,采用梯度薄膜扩散技术(DGT)测定黑麦草根际土Cd的生物有效性,并与离心法采集土壤溶液、乙酸(HAc)和乙二胺四乙酸二钠(EDTANa2)3种传统提取方法所提取土壤有效态Cd含量进行比较,研究其与黑麦草地上部和地下部Cd含量的相关关系.结果表明,DGT提取的土壤有效态Cd含量与黑麦草中Cd含量的相关性显著高于化学提取法.运用多元统计分析研究土壤pH、阳离子交换量(CEC)、有机质(OM)和土壤颗粒组成等理化指标的影响,提取出两种主成分因子,建立了多元回归模型.第一主成分与OM和黏粒(clay)之间呈显著相关,定义为土壤中影响重金属生物有效性的"有机指标",第二主成分则与土壤pH和CEC相关程度较高,定义为土壤中影响重金属生物有效性的"无机指标".研究表明,第二主成分显著影响了3种化学方法构建的预测模型,而DGT技术综合了两种主成分对土壤有效态Cd含量的影响,所构建的模型几乎不受土壤基本理化性质的影响,说明DGT分析法是一种预测黑麦草吸收Cd的较好方法.

DGT和传统化学法比较研究复合污染土壤中Cd的生物有效性

以小麦和玉米2种陆生植物为金属吸收材料,利用盆栽试验比较研究了新型DGT(diffusive gradients in thin films,薄膜扩散梯度技术)法与5种传统化学法评价土壤中Zn复合存在下Cd的生物有效性.结果显示:1土壤中w(Cd)为4 mgkg时明显抑制了2种植物的生长,与对照组相比,小麦的地上部和根系生物量分别降低了26.2%和23.4%,玉米的分别降低了23.5%和30.9%.2Zn的添加能够减轻Cd对植物的毒害,并促进植物生长;Cd污染土壤中Zn的复合存在会抑制2种植物对Cd的吸收,并随w(Zn)的增加其抑制作用更加明显;DGT法、土壤溶液法测定的土壤溶液中ρ(Cd)和4种化学提取法(HAc、EDTA、CaCl2和NaAc)测定的土壤中w(有效态Cd)均随w(Zn)的增加而明显降低.3Pearson相关分析显示,2种植物体内w(Cd)与6种方法表征的土壤中w(有效态Cd)均呈显著正相关(R>0.900,P<0.01),但植物体内w(Cd)与DGT和土壤溶液法测定的土壤溶液中ρ(Cd)的R(>0.940)大于其他4种化学提取法.可见,对于评价Cd-Zn复合污染土壤中Cd的生物有效性而言,DGT与土壤溶液法均优于传统的化学提取法.

梯度扩散薄膜技术(DGT)的理论及其在环境中的应用I:工作原理、特性与在土壤中的应用

根据文献资料,详细阐述了梯度扩散薄膜技术(DGT)的原理、影响DGT技术测量的因素和它的应用特性,同时回顾了DGT技术问世以来在土壤中的应用实例,并认为DGT技术为研究土壤重金属的生物可利用性提供了可行可靠而又有效的方法。

DGT数码印花浆料在真丝绸预处理上的应用研究

DGT数码印花浆料由DGT-7糊料及碱剂、尿素、元明粉等组成。将该浆料应用于真丝素绉缎品种的喷墨印花预处理上,并通过浆料中各成分的用量变化,经喷印研究该浆料对真丝素绉缎产品数码印花外观效果的影响。研究表明,以DGT-7糊料3%、小苏打2%、尿素9%、元明粉3%的上浆配方作为预处理中浆料的各成分用量值,不仅能获得良好的印花外观效果,而且也能获得良好的印花色牢度值,是DGT浆料在真丝素绉缎品种喷墨印花工艺预处理上的一种较为理想的工艺配方组合。

DGT法原位测量水体中金属有效态组分及动力学研究

根据不同厚度扩散膜DGT(梯度扩散薄膜)对金属络合易解离态解离能力差异性这一原理,提出了一套计算金属解离动力学及有效态组分方法,并将其应用于水体Zn、Ni、Cu、Fe、Mn、Cd、Pb等金属形态及运移动力学特征差异性计算中。结果表明,研究提出的计算方法,克服了原有方法过拟合的缺点,可以不借助第三方金属形态分析软件一次性计算出金属有效态含量、组分构成及K-1值,且计算结果更好地体现出有效态中络合易解离部分的贡献,计算公式假设参数少,避免了金属价态、有机质组分构成差异性等因素对有效态含量计算的影响。

动态灰色时序系统DGTS及其在安全策略规范中的应用

设计安全策略模型时应考虑安全策略的时序特性和灰色特性，还应综合考虑保密性、完整性和可用性三方面的需求。已有的安全模型没有描述时序性和灰色特性，而且一般只侧重描述保密性或完整性。为此，本文提出了动态灰色时序系统（简称ＤＧＴＳ）。本文详细描述了ＤＧＴＳ，以及基于ＤＧＴＳ的动态语义设计的灰色时序安全策略规范语言ＧＴＳＬ。

利用梯度扩散薄膜技术(DGT)研究沉积物中重金属生物有效性的应用展望

梯度扩散薄膜技术(Dffusive grdients in thin-films,DGT)是一种新的原位被动采样技术,可以高分辨地测定水体、土壤和沉积物中重金属的生物有效态,近年来在水环境领域中得到了广泛应用。本文根据文献、资料分析,介绍了DGT装置、基本原理,扩散相和结合相的发展,展望了DGT技术的发展前景。重点综述DGT技术在评价沉积物环境中重金属生物有效性的研究进展,并认为DGT技术为研究沉积物重金属生物有效性提供了快速高效的方法,为水环境中沉积物-水界面重金属迁移转化研究提供了强有力的技术支撑。

DGT-6糊料对羊毛织物数码印花的影响

DGT-6糊料的上浆前处理工艺易降低羊毛织物的花纹清晰度,不利于精细和大面积印花。为了提高羊毛织物数码印花的清晰度、得色量且改善印花手感,根据羊毛织物数码印花前处理工艺的要求,选择不同浓度的DGT-6糊料进行上浆处理,测定羊毛织物在上浆印花后的线条精细度、K/S值、脱糊率、渗透性和色牢度等指标。试验结果显示:从5项测试指标综合来看,对羊毛织物数码印花进行上浆预处理且当DGT-6糊料浓度为3%时,其织物得色量较高,花纹图案较清晰,脱糊率及渗透性能较好,上浆效果较好。

基于DGT技术分析土壤镉生物有效性及迁移动力学过程

通过采集分析安徽省石台县仙寓地区61组主要农作物(水稻、茶叶)及其根系土壤样品,基于(DGT)技术研究了典型富硒区土壤中镉(Cd)的生物有效性及其迁移动力学过程,并借助DIFS模型评估土壤Cd的迁移潜力。研究结果表明:土壤DGT-Cd的主要影响因素为pH、有机质、铁锰氧化态Cd。DGT测量的Cd有效态与水稻及茶叶农作物中Cd含量有较好的正相关关系,但水稻的DGT测量生物有效态预测效果要差于茶叶。DGT-Cd和土壤溶液-Cd受土壤性质(有机质、pH和铁氧化物)和土壤易迁移的Cd总量控制。不同土壤R值从高到低的顺序为:pH 4.5~5.5的土壤>pH 5.5~6.5的土壤>pH高于6.5的土壤,pH较低的土壤固相补给更丰富。本研究进一步提升了对研究区土壤中Cd活化的认识,对促进当地富硒农产品安全种植开发具有重要意义。

对氯苯酚印迹聚合物凝胶膜的制备及其在DGT技术中的应用

分子印迹技术的出现直接来源于免疫学的发展。薄膜扩散梯度（DGT）技术是一种原位、被动的采样技术。其核心主要由两部分组成，即扩散相和结合相，其原理依据Fick＇s扩散定律，扩散相是DGT技术的定量基础，结合相的作用是将经扩散相扩散过来的物质结合。

DGT-6糊料对羊毛运动服数码印花的影响

DGT-6糊料的上浆前处理会降低羊毛运动服的花纹清晰度,不利于精细和大面积印花。为了提高羊毛运动服数码印花的清晰度、得色量及手感,根据前处理要求,选择不同用量的DGT-6进行上浆处理,测定羊毛运动服上浆印花后的线条精细度、K/S值、脱糊率、渗透性和色牢度等。结果表明:从5项测试指标综合来看,当DGT-6用量为3%时,羊毛运动服数码印花的得色量最高,图案清晰,脱糊率及渗透性较好,上浆效果最好。

利用DGT实时监测模拟根系吸收土壤重金属

为了研究植物根系对土壤重金属吸收的动态情况,并进一步评估土壤中的重金属浓度,运用DGT扩散膜和电化学工作站结合的方式,对10、100μg·L^(-1)的Cd^(2+)溶液进行模拟植物根系吸收重金属试验。当土壤中重金属Cd^(2+)浓度大于等于100μg·L^(-1)时,选择差分脉冲伏安法监测动态扩散;当浓度小于100μg·L^-时,选择线性扫描伏安法监测动态扩散。结果表明,这种方式不仅能真实地模拟植物根系的动态吸收情况,而且实验所得结果真实可靠,相比先取溶液再测定的方法具有实时监测、灵敏度高、误差小等优势。

梯度扩散薄膜技术(DGT)的理论及其在环境中的应用Ⅲ——植物有效性评价的理论基础与应用潜力

梯度扩散薄膜技术(DGT)是一种测定环境介质中多元素植物有效性的原位分析方法。由于其能模拟植物根系,综合考虑环境多介质的动态平衡,因此近年来被广泛应用于多元素植物有效性的评价。本文简要阐述了DGT技术基于动力学过程进行有效性测定的原理;深入剖析了DGT技术涉及的动力学过程与植物吸收机制的相似性与差异性;详细评估DGT技术预测多元素植物有效性的评价效果;并基于以上内容,对DGT技术在植物有效性方面的应用进行总结和展望。

DGT-6糊料在桑蚕丝织物数码印花前处理中的应用

针对桑蚕丝织物数码印花存在染色不均匀,图案不清晰的问题,选择不同用量的DGT-6糊料对桑蚕丝织物进行数码印花前处理,测试桑蚕丝织物6项印花关键指标,提升桑蚕丝织物的数码印花性能。试验结果表明:当DGT-6糊料质量分数为3%时,桑蚕丝织物得色量最高、精细度最好、脱糊率最优、色牢度最佳;当DGT-6糊料质量分数为1%时,织物的渗透性能最好;当DGT-6糊料质量分数为6%时,织物的防渗化效果最好;综合来看,DGT-6糊料的质量分数为3%时,桑蚕丝织物数码印花效果最佳。

基于梯度扩散薄膜技术(DGT)的氨基生物炭覆盖沉积物-水界面铜、铅释放研究

湖泊沉积物的重金属污染防治一直是环境领域的热点问题.本研究采用氨基生物炭作为覆盖材料,利用梯度扩散薄膜技术(DGT),研究了上覆水不同pH及水流扰动条件下Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)在沉积物水界面间的原位释放特征,以及氨基生物炭对湖泊沉积物重金属污染的原位修复效果.研究结果表明,在0 r/min或100 r/min水动力条件下,可移动态重金属离子有不断由沉积物向其他介质扩散的趋势,1.81 kg/m 2的氨基生物炭覆盖强度可降低Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)释放通量达89%以上,有效减小了水环境中重金属的潜在生态风险.在pH=5的酸性及pH=9的碱性水环境中原位修复效果较差,水体中大量的H+或络合物均会削弱氨基生物炭对重金属离子的吸附,当上覆水在pH=7的中性条件时原位修复效果最佳.100 r/min水流扰动下的上覆水Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)含量在释放平衡时较0 r/min条件下高出0.036~0.096μg/mL,说明高强度的水流扰动易造成覆盖材料的扬起和浮动,导致覆盖材料与重金属发生解吸.

薄膜扩散梯度(DGT)——技术进展及展望

近年来,薄膜扩散梯度(DGT)技术取得快速的发展,成为最常用的被动采样技术之一。本文详细阐述了DGT在技术方面的研究进展,包括DGT装置构型、固定相和扩散相材料发展、环境样品的前处理与DGT装置放置、DGT样品处理与测定等,针对该技术前期发展存在的不足,提供了有利于DGT操作和功能提升的系统解决方案,同时对未来的发展进行了展望。

DGT801A微机保护装置浅析

DGT801型微机保护装置是现阶段实际投入生产运行的最先进的保护装置之一。该型号的微机保护装置已经在多个电厂经历了不同年限的实际运行考验。与其它微机保护装置相比,它有着比较明显的优点,但也存在着些许不足,以变压器差动保护为例对此装置进行了简要的分析。